Wilamowice mają powierzchnię 10,36 km² i zajmują w ten sposób 18,6% obszaru gminy miejsko-wiejskiej, której są siedzibą. Graniczą z Jawiszowicami na północy, Zasolem Bielańskim i Bielanami na wschodzie, Pisarzowicami i Hecznarowicami na południu oraz Starą Wsią i Dankowicami na zachodzie.
Części miasta Miasto nie dzieli się formalnie na dzielnice (jednostki pomocnicze), ale w użyciu są następujące nazwy miejscowe: Bibowiec (Bibiöewiec) – nazwa lasku przy granicy ze Starą Wsią należącego niegdyś do rodziny Bibów Browarek (Broühoüz) – część Wilamowic przy granicy z Zasolem Bielańskim u wylotu ulicy Sobieskiego Fickowa Rola (Fickja Jew) – zabudowania w zachodniej częściej Wilamowic na polu należącym niegdyś do rodziny Ficki-Fox Granica Jawiszowska (Zawyśer Granc) – najbardziej na północ wysunięte zabudowania przy granicy z Jawiszowicami Granica Pisarska/Pisarzowska (Śrȧjwadiöfer Granc) – najbardziej na południe wysunięte zabudowania przy granicy z Pisarzowicami Jedlina (Jedlin) – lasek jodłowy na północno-zachodnich peryferiach Klepacz (Klepoć) – ulica Paderewskiego między Rynkiem a ulicą Paderewskiego Targowica (Gywihtik) – dawny mały rynek, na którym handlowano bydłem;